Journée ASIT VD "La géoinformation pour Tous"

1. Cartographie des dangers naturels
4 octobre 2016 – SwissTech Convention Center, Lausanne

2. Cartographie des dangers naturels
Alexandre Valloton
Damien Poffet
David ConsuegraChristian Gerber

3. LIBERTE
ET
PATRIE
RéalisationdesCDNdanslecantondeVaud
3
Journée ASIT 2016 - La géoinformation pour tous
Lausanne, 04 octobre 2016
Christian Gerber : géologue, chef de projet
Unité des dangers naturels (UDN)
DGE – DIRNA- GEODE
Cartographie des dangers naturels dans le canton de Vaud

4. LIBERTE
ET
PATRIE
RéalisationdesCDNdanslecantondeVaud
4
1. Projet de cartographie des
dangers naturels
2. Méthode d’évaluation
3. Statistiques
4. Documentation
Thèmes

5. LIBERTE
ET
PATRIE
RéalisationdesCDNdanslecantondeVaud
5
Projet CDN-VD
VD  développement du territoire 
responsabilité communale
Crédit Grand Conseil CHF 2’673’000.- en 2007
Budget 8'200'000 avec les participations CH,
ECA et communes
Soutien technique + administratif du canton
→ mise à disposition d’une cellule de projet
(UDN)
Les communes participent en tant que MO.
270 communes (sur 318)
Regroupement des communes par lot au sein
d'un partenariat canton-commune formalisé par
une convention.
Mandats marchés publics 15 consortiums, 36
bureaux, 3 BAMO
Durée été 2008 → décembre 2015 = 7 ½ ans
1. Le projet

6. LIBERTE
ET
PATRIE
RéalisationdesCDNdanslecantondeVaud
6
ALEAS NATURELS = gravitaires et prévisibles
Les dangers naturels étudiés
Géologiques
Glissements, chutes de pierres, effondrements
Hydrologiques
Inondations crues des
cours d’eau, laves
torrentielles
Nivologiques
Avalanches
Climatiques Sismiques Incendies
2. La méthode
Oui 
 Non

7. LIBERTE
ET
PATRIE
RéalisationdesCDNdanslecantondeVaud
7
Cartes indicatives et cartes de dangers
2. La méthode
Réalisées par le canton Réalisées par les communes
Carte indicative des dangers Carte synthétique des dangers

8. LIBERTE
ET
PATRIE
RéalisationdesCDNdanslecantondeVaud
Périmètres carte de dangers (PDN)
8
+ =
occupation du sol
(Leysin)
dangers indicatifs surfaces considérées
 périmètre DN
Cartographie systématique: zones à bâtir, zones à options
Au cas par cas: zones spéciales, zones intermédiaires, zones agricoles spécialisées
Pas de cartographie CDN: zones agricoles, aires forestières, zones à protéger

9. LIBERTE
ET
PATRIE
RéalisationdesCDNdanslecantondeVaud
Maitre d’ouvrage
 Communes
 Validation
Bureau d’étude:
 Modélisation
 Terrain
Canton:
• PDN
• Vérification
9
Des cartes indicatives aux cartes de dangers
2. La méthode
Périmètre d’étude
Carte synthétique de dangers CSD
CDN cartes de dangers par aléaCID cartes indicatives
COS
CPH
CPR
INO
CPB
GPP
GSS
…
…
PDN
CIN

10. LIBERTE
ET
PATRIE
RéalisationdesCDNdanslecantondeVaud
Que contiennent les cartes de dangers naturels ?
10
Les produits CDN décrivent une situation de danger et déterminent un niveau
de danger. Elles ne tiennent pas compte de la vulnérabilité du bâti ou des
infrastructures  elles ne qualifient pas le risque !
Exemple CDN: a priori, il n'y a
pas de différence entre un
bleu INO statique dans plaine
du Rhône ou INO dynamique
du torrent de Brent
Rhône T. de
Brent
2. La méthode

11. LIBERTE
ET
PATRIE
RéalisationdesCDNdanslecantondeVaud
L’objectif des cartes de dangers naturels
11
Première étape du processus de
gestion intégrée des risques
Permettent de mettre en place:
• des mesures d’aménagement de
territoire (modification
d’affectation, dispositions
constructives sur les batiments)
• des mesures de protection
• des mesures d’alertes
Les étapes à venir :
• Objectifs de protection cantonaux
• Analyse des risques
• Analyse de priorités, planification et
réalisation des mesures de
protection
• Guichet cartographique
2. La méthode

12. LIBERTE
ET
PATRIE
RéalisationdesCDNdanslecantondeVaud
12
Secteurs faisant l’objet de cartes de danger
3. Statistiques
17% de la surface cantonale (56’118 ha)
43% des bâtiments cantonaux (90’543
bâtiments)
94% des communes vaudoises (298
communes)
46% de la surface bâtie cantonale (9181 ha)
638 km de cours d’eau, 265 km de torrents
145 km de falaises instables
270 km2 de terrains en mouvement
45 km de zones de départ d'avalanches
2'400 événements répertoriés (tous
dangers confondus)
10'000 cartes et produits dérivés publiés

13. LIBERTE
ET
PATRIE
RéalisationdesCDNdanslecantondeVaud
13
Surfaces impactées par danger
3. Statistiques
Surfaces exposées en zones à bâtir
par rapport à la surface totale
étudiée
Inondation (INO) : 16 %
Laves torrentielles (LTO): 18 %
Glissement permanent (GPP) : 16 %
Glissements superficiels spontanés
(GSS): 14 %
Chutes de pierres et des blocs
(CPB): moins de 6 %
Effondrement (EFF): 55 %
Avalanche (AVA): moins de 5 %
Total étudié 
Total en zone à
bâtir 

14. LIBERTE
ET
PATRIE
RéalisationdesCDNdanslecantondeVaud
Communes exposées aux dangers naturels
14
3. Statistiques
Danger
- Elevé : 88 communes
- Moyen : 108 communes
- Jaune : 41 communes
- Résiduel: 8 communes
- Nul ou indéterminé : 73
communes

15. LIBERTE
ET
PATRIE
RéalisationdesCDNdanslecantondeVaud
Bâtiments exposés aux dangers naturels
15
3. Statistiques
Elevé
1154 bâtiments
1 % tot VD
21 130 bâtiments
10 % tot VD
Moyen
8409 bâtiments
4 % tot VD
Résiduel
14 980 bâtiments
7 % tot VD
Bâtiments VD Canton ZàB %ZàB
Total 208 642 169 853
A priori non exposés na 94 279 55.5%
Analysés 90 543 75 574 44.5%
Exposés - étudiés 45 673 36 783 21.7%
Non exposés - étudiés 44 870 38 791 22.8%
dont par degré de danger
Elevé 1 154 589 0.3%
Moyen 8 409 5 960 3.5%
Faible 21 130 17 378 10.2%
Résiduel 14 980 12 856 7.6%
dont par aléa
Inondations CE 23 682 19 678 11.6%
Laves torentielles 847 677 0.4%
Glissements de terrain 15 381 12 352 7.3%
Chutes de pierres 1 637 1 000 0.6%
Effondrements 3 305 2 762 1.6%
Avalanches 821 314 0.2%

16. LIBERTE
ET
PATRIE
RéalisationdesCDNdanslecantondeVaud
16
Guichet cartographique cantonal (ex Geoplanet)
http://www.geo.vd.ch/theme/dangers_nat_thm
4. Documentation

17. LIBERTE
ET
PATRIE
RéalisationdesCDNdanslecantondeVaud
17
Documentation pour mieux comprendre les CDN
4. Documentation
• Vade mecum DN, Questions fréquentes
• Directive ARE 2005 (document CH pour la prise en compte des DN)
• Guide pratique VD (plans AT et permis de construire)
• Recommandations AEAI (ECA) – Protection contre les dangers naturels gravitationnels
• Flyer CDN-VD (Dangers naturels Informez-vous !)
Téléchargeable sur www.vd.ch/dangers-naturels
Pour contact: info.dangers-naturels@vd.ch

18. RéalisationdesCDNdanslecantondeVaud
LIBERTE
ET
PATRIE
18
Merci de votre attention !

19. Cartographie du danger
Chutes de pierres et blocs
Exemple de la commune de Veytaux
ABA-GEOL SA - Alexandre Vallotton - Damien Poffet
1905.10.2016

20. • Introduction
• Contexte géologique et historique
• Chutes de pierres et de blocs (CPB)
– Inventaires des ouvrages existants
– Scénarios de danger
– Modélisation numérique
– Cartes d’intensités CPB
– Cartes de danger CPB
– Evaluation des déficits de protection
• Glissements profonds permanents (GPP)
• Glissements superficiels spontanés (GSS)
• Conclusions
20
Plan de la Présentation

21. 21
Géologie
• Structure de synclinal
• Falaises calcaires dès 600 m d’altitude
• Dogger (brun): calcaire argileux
(ø blocs 0.5 - 1m)
• Malm (bleu) : calcaire compact
(ø blocs 1 - 6m)
• Néocomien (vert): Calcaires fins
plissés et fracturés
(ø blocs 1 - 5m)
• Eboulis
• Eboulements
• Moraine

22. 22

23. 23
Phénomènes
• Zones sources (rouge et rose)
• Falaises
• Zones de départ diffus
(remobilisation)
• Zones de transit (vert)
• Zones d’accumulation (bleu)
• Blocs (récents/anciens)
• Couloirs de cheminements préférentiels

24. 24
Evénements - CPB
• 30 ans d’observation pour ABA-GEOL SA
• nombreux événements de chutes de
blocs

25. 25
Ouvrages de protection existants

26. 26
Scénarios de danger
• Scénarios propres à chaque temps de
retour (Tr 30, Tr100, tr300 ans)
• Scénarios sans/avec mesures de protection
• 4 groupes falaises (1à4)
• 1 groupe remobilisation (5)

27. 27
Modélisation numérique
avec RockyFor 3D©
• Simulation en 3D
• Paramètres principaux:
• Taille des blocs
• Type de sol
• Rugosité
• Simulation d’un grand nombre de blocs
(14mio/simulation)
• Evaluation statistique des trajectoires
obtenues
• Résultats:
• Comportement statistique des blocs
selon un scénario défini
• Distribution statistique des énergies
libérées
• Hauteurs de passage
• Vitesse de passage
• Probabilité d’atteinte

28. 28
Types de sols Rugosité

29. 29
Prise en compte de la foret protectrice
• Données d’inventaire secteur Veytaux et
Chillon (1994/2003)
• Paramètres insérés dans le modèle:
• Nombre de tiges/ha
• Diamètre moyen
• Écart-type des diamètres
• Pourcentage de conifères
• Suppression de la forêt dans les couloirs
• La forêt est prise en compte dans TOUS les
scénarios (également ceux «sans mesures»
de protection)
Prise en compte des ouvrages de
protection
• Pour les scénarios «avec mesure» de
protection
• Position, hauteur, classe d’énergie
• Résistance soit certifiée par homologation
soit admise selon estimation

30. 30
Energie libérée en kJ, exemple Tr300 sans mesures Hauteurs de passage des blocs
Résultats

31. 31
Cartes des intensités Tr100 sans et avec mesures

32. 32
Des cartes d’intensités aux cartes de
dangers:
• Attribution d’une classe de danger selon
l’intensité et la fréquence
• Superposition des cartes d’intensité et
traitement informatique
• Le polygone avec la classe de danger la
plus élevée est retenu pour la carte de
danger
Exemple:
Tr30 sans mesures Tr100 sans mesures
Tr300 sans mesures

33. 33
Cartes des dangers - CPB
Sans mesures de protection Avec mesures de protection

34. 34
Evaluation du déficit de protection
• Basé sur l’inventaire des ouvrages, la
simulation numérique, avec prise en
compte du rôle de la forêt protectrice.
• Evaluation statistique de l’efficacité des
ouvrages
• Résultats individuels de l’évaluation sur les
fiches d’ouvrages
• Intervention nécessaire pour les ouvrages
C3, G1, G3, G4, G7 et G8

35. 35
Autre déficit de protection observé
• Dernière visite au mois de septembre 2015
• Zone à l’aval d’un talus raide (avec blocs remobilisables?)
• Mise en place d’une protection permanente et robuste nécessaire (cf. rebond d’un bloc
sur l’autoroute)
• Petite étude de terrain détaillé sur ce secteur nécessaire

36. CONCLUSIONS
• Nouvelles cartes approuvées selon la méthodologie et les standards CDN-VD
• Le secteur de «Grandchamp» souffre d’un déficit de protection pour les faibles
temps de retour → étude détaillée en vue du remplacement des ouvrages actuels?
• Le couloir très actif au droit de l’ouvrage provisoire G1 doit être sécurisé de façon
pérenne → projet de digue?
• Déficit potentiel dans le secteur où l’autoroute côtoie le «chemin de l’Eau» → petite
étude détaillée?
36

37. 37

38. 38
Le territoire et ses dangers naturels :
un pas vers la réconciliation
David Consuegra

39. interdicti
on
réglementati
on
Sensibilisati
on
Risques
résiduels
Zone jaune
Danger faible
• Sensibilisation des propriétaires
Zone rouge
Danger élevé pour les bâtiments et les personnes dans ceux-ci
• Aucuns bâtiments ou installations autorisés
Zone bleue
Danger moyen
• Constructions autorisées sous conditions
Zone striée jaune:
Danger résiduel
• Protection spéciales pour les objets sensibles /
Plan d’intervention d’urgence
Les consignes
en matière
d’occupation
des sols

40. 40

42. Les processus de danger que l’on a tendance à oublier
Le ruissellement de surface

43. Potentiel de débordement
Granulométrie
Erosion des berges
Les processus associés

44. Processus aggravants

45. 45
INCERTITUDES et INTERPRETATION
Consuegra

46. 46
Etat de Fribourg

47. 47
INCERTITUDES et INTERPRETATION
Bureau A

48. 48
Bureau B

49. 49
Bureau A

50. 50
Etat de Fribourg

51. 51
Bureau A

52. 52 Etat de Fribourg

53. Q m3/s
h m
incertitudes
w m
Extrapoler des Q, calculer des hauteurs h, produire des largeurs w inondées
INCERTITUDES

54. Coupe A-A
A
A
Q-1D
Q-1D
Qd-2D
Casier
Route
Modélisation hydraulique

55. 1 inondation pour 1
scénario Q. V.
Une probabilité
d’inondation pour tous
les scénarios Q. V.
basse
élevée

57. Sportif stressé
Non Sportif
Enfant
Bateau sans moteur
Moyenne
Faible
Forte

58. Moyenne
Faible
Forte

59. FORTE
FAIBLE
0,5m
MOYENNE
2m
0,
3
m
1
m

60. 60
Quatre nouveaux critères
à prendre en compte
• Durée de submersion
• Charriage
• Vitesse de montée des
eaux
• Préserver zones
expansion des crues

63. Standardisation d’une liste d’objets avec les
zones d’affectation où ces objets peuvent se
retrouver

64. 64
Standardisation des
vulnérabilités des
objets et impacts
des facteurs
atténuants ou
aggravants

65. Carte des
dangers
Risque
CHF/an
Bâti
existant
Risque
CHF/an
Selon
affectation

67. 1 - OBJETS STRATEGIQUES
ET SPECIAUX
2 - BATIMENTS INDUSTRIELS,
COMMERCIAUX,
D'HABITATION, PUBLICS, ETC
3 - INSTALLATIONS
SPORTIVES, PARKINGS,
CAMPINGS
4 - PONTS, ROUTES
IMPORTANTES REMONTEES
MECANIQUES, ACTIVITES
EN AIR LIBRE
5 - BÂTIMENTS
AGRICOLES, LIGNES ET
CONDUITES AERIENNES
6 - ROUTES DE MOINDRE
IMPORTANCE, FORÊTS
PROTECRICES
7 - CULTURES
MARAÎCHERES, GOLFS
EXTERIEURS
8 - STANDS DE TIR,
EXPLOITATIONS
AGRICOLES EXTENSIVES,
GRAVIERES, CHEMINS ETC.
9 - CHEMINS PEDESTRES 10 - CONDUITES ENFOUIES,
PLANS ET COURS D'EAU,
ESPACES NATURELS
OBJECTIFS DE PROTECTION
MINIMAUX PAR TYPE
D’OCCUPATION DU SOL SELON
LES RECOMMANDATIONS
FEDERALES
Intensité tolérée par temps de retour

68. 68
Stratégie de zonage: selon intensité objectif de protection
objectif de protection

69. Attribuer niveau de règlement
Identifier la vulnérabilité présumée de l'objet (objectif de protection)
Positionner l’objet dans la matrice de danger
Confirmer l’intensité du processus avec les processus aggravants.
Inondation statique: durée, Inondation dynamique: charriage
Intensité
faible
Intensité
moyenne
Intensité
forte
Intensité
très forte
REGL 1
Intégration de
règles type dans le
projet;
Pas d’expertise
Autorisation de
principe
REGL 2
Expertise demandée;
Concept de protection local
nécessaire;
Autorisation sous conditions
REGL 3
Expertise demandée;
concept de protection global;
limitation ou interdiction
Stratégie de zonage avec choix du niveau de règlement
Champ
d’expansion
des crues
Temps
d’alerte

70. REGL 1 REGL 2 REGL 3 REGL 2

71. REGL 1
h≤0.3m ou v*h≤0.3m2/s
Mesures de protection simples
s’intégrant au paysage urbain
(bordures, dos d’âne) ainsi que
des prescriptions type
accompagnant le projet
architectural (surélévation des
entrées, sauts de loup,
règlementation d’usage pour les
niveaux inférieurs du bâtiment).
Les mesures d’étanchéité sont
également envisageables quand
la durée de submersion est
courte (<24h).
Partant du principe qu’à intensité
faible les mesures fixes sont
probablement suffisantes, on ne
devrait pas compter sur le temps
d’alerte car la protection de base
est assurée par lesdites mesures
fixes.
Expertise demandée si la
protection dépend de mesures
mobiles, écart très important
entre les intensités tolérées, etc.
REGL 2
0.3m<h≤1m ou
0.3m2/s <v*h≤1m2/s
Pour ces intensités, la plupart des
mesures simples ne sont plus en
mesure de garantir une protection
adéquate. Il faut envisager des
mesures plus conséquentes et plus
difficilement intégrables dans le
paysage urbain. Le recours à une
expertise spécialisée est donc
nécessaire en présence d’objets sis
en déficit de protection.
Les nouvelles constructions et la
modification de l’existant sont
autorisées moyennant conditions qui
permettent de combler le déficit de
protection et / ou à maintenir un
niveau de sécurité suffisant.
REGL 3
1m<h≤2m ou
1m2/s <v*h≤2m2/s
Ce niveau de réglementation
prévoit la limitation stricte des
constructions voire l’interdiction
en fonction de la vulnérabilité des
objets concernés. Pour ces
niveaux d’intensités une expertise
est obligatoire pour les objets en
déficit de protection.
Le principe général de ce niveau
de réglementation se base sur le
constat que dans ces classes
d’intensité la mitigation du risque
doit reposer sur un concept global
de protection car les mesures de
protection rapprochées et mobiles
ne sont plus efficaces.
Le temps à disposition pour
l’alerte, l’intervention et
l’évacuation doit être évalué lors
de l’autorisation de toute
construction ou modification.

72. http://www.securite-expo.ch/

73. La géoinformation pour tous
Une journée pour découvrir et échanger
4 octobre 2016 – SwissTech Convention Center, Lausanne